水解糖液的中和、脱色除杂

各种淀粉质原料都不是纯淀粉,或多或少含有蛋白质、脂肪、纤维素、无机盐等杂质。加上淀粉本身在水解中也产生了杂质,所以酸法淀粉糖化液的成分十分复杂。除可发酵性糖外,还有含氮物质、有机酸、无机酸、色素、无机盐等。这些杂质严重地影响了糖液的质量和使用效果。因此,必须采取有效的方法对糖液进行精制。精制一般采用碱中和、活性炭脱色等方法。 中和 酸水解糖液的pH一般为1.7-1.9,必须中和除酸后才能使用。同时糖液中的蛋白质等杂质呈胶体状态,可调节糖液的pH达到蛋白质的等电点,使蛋白质凝聚析出。如PH偏低,糖液中的杂质不能最大量地凝聚析出;PH偏高,葡萄糖易分解成色素,增加糖液色泽,部分凝聚物又会重新溶解,使糖液过滤困难,泡沫增加。采用薯类淀粉原料时,其所含蛋白质等电点较高,中和PH应控制稍高些,而采用玉米淀粉时中和PH应稍低些。精制和粗制的淀粉、水解不完全淀粉,中和时PH也不尽相同。 中和操作时温度不宜过高,否则易生成焦糖,会抑制某些生产菌如谷氨酸菌的生长。一般控制在60-70℃间为宜。 中和用碱可选纯碱和烧碱。纯碱反应温和,不宜造成局部温度过高形成焦糖,糖液质量好,但产生泡沫过多,降低设备利用率,生产中难控制。烧碱反应不产生泡沫,但易造成局部过碱,放热量大,易形成焦糖。无论使用纯碱还是烧碱都应配成一定浓度的碱水缓慢进行中和,否则都会因为局部过碱,色素物质增多,降低糖液质量。 脱色除杂 脱色除杂的方法有活性炭吸附法、离子交换法、新型磺化煤脱色法。 活性炭由于表面积大,有无数微小孔隙,能将杂质、色素吸附掉。活性炭可分为颗粒炭和粉炭。颗粒炭可以重复使用,但因其设备复杂、操作要求高,一般仅在大型工厂使用。而粉炭虽然使用成本高些,但设备简单、操作方便,被大多数中小型T厂普遍采用。活性炭脱色操作时,温度一般在65℃左右。因为活性炭的表面吸附力与温度成反比,温度过高,吸附效果 差;温度过低,糖液黏度大,难过滤。 活性炭在酸性条件下脱色能力较强,葡萄糖也稳定,通常pH 控制在5.0以上。为了使糖液与活性炭充分混合均匀,脱色时间以25-30 min为好。活性炭用量一般控制在淀粉量的0.6%~0.8%。炭最少利用率高,但最终脱色效果差。炭量大可缩短脱色时间,但活性炭脱色效率降低。一般采取用废炭先脱色,用好炭后脱色,分次脱色的办法,可以充分提高脱色效率。 离子交换法具有选择性强,脱色效果较好,便于管道化、连续化及自动化操作,减轻劳动强度的优点。但国产树脂选择性较差,脱色能力较低,且价格高,故尚未大量应用十糖液脱色。 新型磺化煤不同于一股的磺化煤,它具有粒度细(40-120目)、脱色力强的特点。这种磺化煤可直接用于淀粉糖化。在淀粉加酸糖化时,加入淀粉量1.8%的磺化煤粉一起糖化。当糖化完成时,糖液即可直接过滤,滤液透光率达97%- 98%。但使用磺化煤直接糖化会造成阀门磨损及堵塞管道,故此法尚未被普遍采用。 压滤 压滤操作温度不宜过高。温度高,糖液黏度小,容易过滤,但蛋白质等胶体物质容易溶解。到滤液降温后,胶体物质又会沉淀出来。而采用低温过滤,由于糖液黏度增大,又会发生过滤困难、所以,一般采用60 ~70℃湿度压滤为宜。 本文参考《发酵工程原理与技术》一书。
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